DE3315453C2

DE3315453C2 - Die-casting process for the production of heat-resistant, high-strength die-cast parts by smoothly guiding the casting piston and device for carrying it out

Info

Publication number: DE3315453C2
Application number: DE3315453A
Authority: DE
Inventors: Robert Wurm
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1983-04-28
Filing date: 1983-04-28
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2003-04-29
Also published as: IT8467431A1; IT1178937B; FR2545018B1; IT8467431A0; DE3315453A1; CH667405A5; FR2545018A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckgußverfahren mit einer Druckguß- Gießkolbenanordnung, bei der in einem Gießkolbenzylinder ein Gießkolben von einem Multiplikatorkolben mit Hilfe von Hydraulikmedium in die Gießkammer ei ner Druckgußmaschine eingefahren wird, wobei das Hydraulikmedium auf der dem Multiplikatorkolben abgewandten Seite über ein Ablaufrohr und ein Rück schlagventil geleitet wird.The invention relates to a die casting method with a die casting Casting piston arrangement in which a casting piston of a multiplier piston with the help of hydraulic medium into the casting chamber ner die casting machine is retracted, the hydraulic medium on the the side facing away from the multiplier piston via a drain pipe and a back check valve is passed.

Bei einem derartigen Druckgußverfahren (z. B. DE-AS 20 21 182) wird der Gieß kolben mit Hilfe des Multiplikatorkolbens in die Gießkammer in der ersten Phase langsam und in der zweiten Phase schnell eingefahren und das sich dort befindli che Gießmetall in den Formhohlraum eingespritzt. Dem Gießmetall wird dabei ein durch die Form des Formhohlraumes bestimmter unterschiedlicher Staudruck entgegengesetzt. Dieser unterschiedliche Staudruck bewirkt ein in seiner Ge schwindigkeit ungleichmäßiges, ruckartiges Einfahren des Gießkolbens. Durch dieses ruckartige Einfahren des Gießkolbens kommt es zu Vermischungen des Gießmetalls mit der Luft, die sich zu der Zeit noch in dem Formhohlraum befin det. Dabei besteht die Gefahr der Gasaufnahme durch das Gießmetall. Diese Gasaufnahme verhindert die Vergütungsfähigkeit und das Vergüten der so herge stellten Aluminium-Druckgußteile. Dieses Verfahren eignet sich für dünnwandige Werkstücke. Lediglich in der dritten Phase läßt sich der dem Gießkolben vorge schaltete Multiplikatorkolben mit einem Gegendruck beaufschlagen. In such a pressure casting process (e.g. DE-AS 20 21 182) the casting Piston into the casting chamber in the first phase using the multiplier piston slowly and quickly in the second phase and that is there cast metal is injected into the mold cavity. The casting metal becomes a determined by the shape of the mold cavity different dynamic pressure opposite. This different dynamic pressure brings about a ge uneven, jerky retraction of the plunger. By this jerky retraction of the pouring piston leads to mixing of the Pour metal with the air that was still in the mold cavity at the time det. There is a risk of gas absorption by the cast metal. These Gas intake prevents the remuneration ability and the remuneration of the herge made aluminum die-cast parts. This method is suitable for thin-walled Workpieces. Only in the third phase can the casting piston be pre-selected apply the multiplier piston with a back pressure.

Es sind des weiteren Druckgußverfahren (z. B. DE-AS 26 03 891) bekannt, bei denen der Gießkolben zunächst mit einer niedrigen Vorschubgeschwindigkeit auf eine höhere Geschwindigkeit im Laufe des Vorschubweges angehoben wird. Es sind hierzu zunächst Steueröffnungen geöffnet, die im laufe des Vorschubweges nacheinander vom Kolben überfahren und somit geschlossen werden, bis in der letzten Phase nur noch das Drosselventil beaufschlagt wird. Bei einem derartigen Verfahren soll ebenfalls im Anfangsstadium ein schnelles Befüllen der Gießform erreicht werden.There are also known die-casting processes (e.g. DE-AS 26 03 891), at that of the casting piston initially with a low feed rate a higher speed is raised in the course of the feed path. It For this purpose, control openings are initially opened, which are in the course of the feed path successively run over by the piston and thus closed until in the last phase only the throttle valve is applied. With such a The process is also intended to quickly fill the mold at the initial stage can be achieved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckgußverfahren zu entwickeln, mit dem der Gießkolben ruckfrei in die Gießmetallkammer eingefahren und damit eine Vermischung des Gießmetalles mit der in der Gießkammer und im Formhohl raum befindlichen Luft vermieden wird.The object of the present invention is to develop a die casting method with which the pouring plunger moves smoothly into the casting metal chamber and thus a mixture of the casting metal with that in the casting chamber and in the mold cavity air is avoided.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß bei einem Druckgußverfahren mit einer Druck guß-Gießkolbenanordnung, bei der in einem Gießkolbenzylinder ein Gießkolben von einem Multiplikatorkolben mit Hilfe von Hydraulikmedium in die Gießkammer einer Druckgußmaschine eingefahren wird, das Hydraulikmedium auf der dem Multiplikatorkolben abgewandten Seite über ein Ablaufrohr mit zusätzlichen Mitteln und ein Rück schlagventil geleitet wird. Durch diese Maßnahme kann während des gesamten Gießvorganges in dem Gießzylinder ein dem Gießdruck entgegenwirkender Gegendruck aufgebaut werden, der den un terschiedlichen Staudruck des Gießmetalls in dem Formhohlraum abfängt und so ein ruckfreies Laufen des Preßkolbens bewirkt. Eine Gegendruckregelung in einem Bereich von 0-140 bar hat sich als praktikabel und ausreichend erwiesen. Die Höhe des Gegendruckes ist abhängig von der Wandstärke des zu gießenden Druckgußteiles.This object is achieved in that in a pressure casting process with one pressure Cast iron piston assembly, in which a casting piston in a casting piston cylinder from a multiplier piston with the help of hydraulic medium into the casting chamber a die casting machine is retracted, the hydraulic medium on the the side facing away from the multiplier piston via a drain pipe with additional means and a back check valve is passed. This measure allows one in the casting cylinder during the entire casting process counteracting the casting pressure counter pressure build up, the un intercepting different back pressure of the casting metal in the mold cavity and so causes the plunger to run smoothly. A back pressure control in one The range of 0-140 bar has proven to be practical and sufficient. The The amount of back pressure depends on the wall thickness of the casting Die-cast part.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der bei einer Druckguß-Gießkolbenanordnung der eingangs beschriebenen Art ein Ge gendruck in dem Gießkolbenzylinder aufgebaut werden kann. Another object of the invention is to provide a device with which in a die-casting piston assembly of the type described above, a Ge counter pressure can be built up in the casting piston cylinder.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß in dem Ablaufrohr eine Ablaufdrossel angeordnet ist.This object is achieved in that an outlet throttle in the outlet pipe is arranged.

Durch diese Maßnahme kann dem beim Einfahren des Gießkolbens ablaufenden Hydraulikmedium ein definierbarer Staudruck entgegengesetzt werden. Dieser Staudruck wirkt sich als Gegendruck auf die, dem Multiplikatorkolben abgewand ten Seite des Gießkolbens aus und fängt evtl. auftretende Stauschläge der Gieß kolbenstange auf.By this measure, the one running out when the casting piston is retracted Hydraulic medium a definable back pressure can be opposed. This Back pressure acts as back pressure on the multiplier piston the side of the pouring piston and catches any water jams that may occur piston rod on.

Zur Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Ablaufdrossel um einen vorbestimmbaren Öffnungsweg innerhalb einer, dem Ablaufrohr zugeordne ten Drosselführung verstellbar ist. Durch diese Maßnahme kann eine Durchfluß mengenregelung in der Ablaufdrossel erfolgen. Der Staudruck in dem Hydraulik medium kann so in Abhängigkeit von der Wandstärke des zu gießenden Druck gußteiles geregelt werden. Dazu ist es vorzusehen, daß der Ablaufdrossel ein Drosselspalt zugeordnet ist und der Drosselspalt über den Öffnungsweg der Ab laufdrossel steuerbar ist. Eine einfach herstellbare Ausführung der Ablaufdrossel sieht vor, daß der Drosselspalt kegelförmig ist.To design the invention, it is provided that the discharge throttle a predeterminable opening path within a, assigned to the drain pipe throttle guide is adjustable. This measure allows a flow volume control in the flow restrictor. The dynamic pressure in the hydraulics medium can thus depend on the wall thickness of the pressure to be cast casting are regulated. For this purpose it should be provided that the discharge throttle is on Throttle gap is assigned and the throttle gap over the opening path of the Ab throttle is controllable. An easy to manufacture version of the flow restrictor provides that the throttle gap is conical.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigenA device according to the invention is shown in the accompanying drawing and is described in more detail below. Show it

Fig. 1 den Schnitt durch eine Druckguß-Gießkolbenanordnung mit Ablauf drossel im Ablaufrohr und Fig. 1 shows the section through a die-casting piston assembly with drain throttle in the drain pipe and

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Ablaufdrossel gem. Ausschnitt "A" in der Fig. 1. Fig. 2 is a detailed representation of the flow restrictor acc. Section "A" in Fig. 1st

Die in der Fig. 1 dargestellte Druckguß-Gießkolbenanordnung 10 besteht im we sentlichen aus einem Gießzylinder 12, in dem ein Gießkolben 11 hin und her be wegbar ist an einer Gießkolbenstange 13 geführt, die ihrerseits außerhalb des Gießzylinders 12 als Gießkolben in eine - nicht dargestellte - Gießkammer ein fahrbar ist. . The die-Gießkolbenanordnung shown in Figure 1 10 consists we sentlichen of a casting cylinder 12, in which a casting piston 11 be back and forth wegbar is guided on a Gießkolbenstange 13, in turn, outside of the casting cylinder 12 and casting plunger into a - not shown in - Casting chamber is mobile.

Der Gießzylinder 12 ist beiderseits des Gießkolbens 11 mit Hydraulikmedium 16 gefüllt, welches von einem Multiplikatorkolben 14 auf der Gießkolbenstange 14 abgewandten Seite gegen den Gießkolben 11 gedrückt werden kann. Der Mul tiplikatorkolben 14 seinerseits ist in einem Multiplikatorzylinder 15 hin und her verschiebbar angeordnet. Beim Andrücken des Multiplikatorkolbens 14 läuft das Hydraulikmedium 16 drucklos durch ein Ablaufrohr 17 und ein Rückschlagven til 18 ab.The casting cylinder 12 is filled on both sides of the casting piston 11 with hydraulic medium 16, which can be pressed by a multiplier piston 14 facing away from the Gießkolbenstange 14 side against the casting piston. 11 The Mul tiplikatorkolben 14 in turn is arranged in a multiplier cylinder 15 to and fro. When pressing the multiplier piston 14 , the hydraulic medium 16 runs without pressure through a drain pipe 17 and a Rückschlagven valve 18 .

Nach Beendigung des Einspritzvorganges wird der Gießdruck auf den Multiplika torkolben 14 zurückgenommen und das Hydraulikmedium 16 durch einen Rück lauf 22 und ein Rückhubventil 19 zurück in den Gießzylinder 12 geführt. Der Gießkolben 11 wird dadurch zurückgefahren. Zur Vermeidung von Hydraulikstö ßen bei unsachgemäßer Handhabung ist beispielsweise ein Kegelventil 20 auf einer Bundbuchse 21 als Steuerung für eine Rücklaufregelung 23 vorgesehen.After completion of the injection process, the casting pressure on the multiplier piston 14 is withdrawn and the hydraulic medium 16 is run back through a return 22 and a return valve 19 into the casting cylinder 12 . The casting piston 11 is thereby retracted. To avoid hydraulic jolts in the event of improper handling, for example a cone valve 20 is provided on a collar bushing 21 as a control for a return regulation 23 .

Bei der in Fig. 2 dargestellten Detaildarstellung ist in dem Ablaufrohr 17 eine Ab laufdrossel 24 angeordnet, die über einen verstellbaren Öffnungsweg 25 ver stellbar ist. Die Ablaufdrossel 24 weist auf ihrer, dem Ablaufrohr zugewandten Seite einen kegelförmigen Drosselspalt 26 auf, über den das ablaufende Hydrau likmedium 16 gestaut oder durch Ablauföffnungen 27 in den Drosselablauf 28 geführt werden kann. Der Drosselspalt 26 kann durch seine kegelförmige Ausbil dung leicht und sicher verschlossen werden oder bei Bedarf fein regulierbar ein gestellt werden. Die Ablaufdrossel 24 ist dabei verlustfrei in einer Drosselfüh rung 29 geführt und über den Öffnungsweg 25 mechanisch oder hydraulisch verschiebbar.In the detailed illustration shown in FIG. 2, an outlet throttle 24 is arranged in the drain pipe 17 , which can be adjusted via an adjustable opening path 25 . The outlet throttle 24 has, on its side facing the outlet pipe, a conical throttle gap 26 , through which the outlet hydraulic medium 16 can be jammed or passed through outlet openings 27 into the throttle outlet 28 . The throttle gap 26 can be easily and safely closed by its conical training or can be adjusted if necessary in a finely adjustable manner. The discharge throttle 24 is guided loss-free in a throttle guide 29 and can be moved mechanically or hydraulically via the opening path 25 .

Mit Hilfe dieses Drosselspaltes 26 wird in dem Ablaufrohr 17 ein Staudruck auf gebaut, der sich als Gegendruck auf die dem Multiplikatorkolben 14 abgewandten Seite des Gießkolbens 11 überträgt. Dieser Gegendruck verhindert ein ruckartiges Einfahren des Gießkolbens 11 und damit eine Vermischung von Luft mit dem ge preßten Gießmetall.With the help of this throttle gap 26 , a dynamic pressure is built up in the drain pipe 17 , which is transmitted as counter pressure to the side of the casting piston 11 facing away from the multiplier piston 14 . This back pressure prevents a jerky retraction of the casting piston 11 and thus a mixture of air with the pressed ge casting metal.

Der Gegendruck kann über die Ablaufdrossel 24 sehr fein in einem Bereich von ca. 0-200, vorzugsweise von 0-140 bar geregelt werden. Der jeweils erforder liche Gegendruck ist abhängig von der Wandstärke und den Wandstärkenände rungen des zu gießenden Werkstückes.The back pressure can be regulated very finely in a range of approx. 0-200, preferably 0-140 bar via the outlet throttle 24 . The required counter pressure depends on the wall thickness and changes in wall thickness of the workpiece to be cast.

Claims

1. Die-casting method with a die-casting piston assembly, in which a casting piston is moved from a multiplier piston into the casting chamber of a die-casting machine with the aid of hydraulic medium in a casting piston cylinder, the hydraulic medium being passed via a drain pipe and a check valve on the side facing away from the multiplier piston. characterized in that in the casting cylinder ( 12 ) on the side of the casting piston ( 11 ) facing away from the multiplier piston ( 14 ), a defined back pressure in the hydraulic medium is built up by means arranged in the running pipe ( 17 ) during the entire casting process.

2. Die-casting piston assembly for carrying out the method in which a casting piston is retracted from a multiplier piston into the casting chamber of a die-casting machine with the aid of hydraulic medium in a casting piston cylinder, the hydraulic medium on the side facing away from the multiplier piston via an outlet pipe and a check valve is derived, characterized in that an outlet throttle ( 24 ) is arranged in the outlet pipe ( 17 ).

3. Die-casting piston assembly according to claim 2, characterized in that the outlet throttle ( 24 ) is adjustable by a predetermined opening path ( 25 ) within a, the drain pipe ( 17 ) associated throttle guide ( 29 ).

4. Die-casting piston arrangement according to one of claims 2 and 3, characterized in that the outlet throttle ( 24 ) is associated with a throttle gap ( 26 ) and the throttle gap ( 26 ) via the opening path ( 25 ) of the outlet throttle ( 24 ) is controllable.

5. Die-casting piston assembly according to claim 4, characterized in that the throttle gap ( 26 ) is conical.